Listopad 2016

Naukowcy przewidują ewolucję śmiercionośnych wirusów

Międzynarodowa grupa naukowców opracowała model teoretyczny pozwalający przewidzieć rozwój zakażeń wirusowych, które mogą wywoływać pandemie. Prognozy udało się potwierdzić w trakcie eksperymentu z norowirusem.

 

Norowirusami nazywa się wirusy, które powodują ostre infekcje żołądkowo-jelitowe, które są wyjątkowo zakaźne i co roku stają się przyczyną około 300 zgonów w Stanach Zjednoczonych. Naukowcy zwracają uwagę na to, że konieczne jest, by przewidzieć ewolucję czynników patogennych wirusów i móc odpowiednio reagować na powstałe zagrożenia masowych epidemii zakażeń wirusowych.

Zwykle bada się dostępne próbki DNA i analizuje drzewa filogenetyczne (schematy odzwierciedlające ewolucyjne powiązania między różnymi organizmami), później przewiduje się, jakie szczepy wirusów będą dominowały. Jednak ta metoda nie pozwala zrozumieć, jakie nowe szczepy mogą się pojawić.

Badacze symulowali ewolucję norowirusa (MNV), biorąc pod uwagę takie parametry jak trwałość tworzenia kapsyd (zewnętrzna osłona wirusa) oraz trwałość powinowactwa z przeciwciałami. Właściwości te odzwierciedlają kondycję wirusa i jego dopasowanie do organizmu nosiciela. Zewnętrzna osłona wirusa chroni geny czynnika zakaźnego przed uszkodzeniami mechanicznymi, a także zapewnia jego przywiązanie do zakażonych komórek.

 

Biolodzy zdefiniowali jak dokładnie będzie przebiegać ewolucja wirusa, w zależności od liczby ludności. Udało im się wykazać, że w dużych populacjach istnieje wzmocnienie stabilności osłony wirusowej, a w małych jej złagodzenie.

 

Dlaczego ziewamy?

Na temat ziewania istnieje wiele teorii, między innymi taka, że ziewamy podczas niedostatecznego dotlenienia. Obecnie naukowcy uważają, że jest to wynik oddzielnych mechanizmów zachodzących w organizmie oraz mózgu i snują wiele różnorodnych teorii na ten temat.

 

Ziewanie jest bardzo zaraźliwe. Eksperci uważają, że ludzki mózg nauczył się rozumieć ziewanie drugiej osoby, jako znak sympatii dla innych, a cały ten mechanizm jest sterowany przez społeczny przekaz. Dalsze badania potwierdziły, że ziewa się częściej w odpowiedzi na ziewanie bliskiej osoby, niż nieznajomego. W 2011 roku sprecyzowano, że ziewa się najczęściej pod wpływem ziewania członków rodziny, nieco mniej ze względu na przyjaciół, a przy obcych ludziach najmniej.

Kolejna teoria mówi nam, że ziewanie jedynie ochładza nasz mózg, dając mu trochę świeżego powietrza. W 2011 roku przeprowadzono badania, podczas które jej zaprzeczyły, ujawniając że ludzie ziewają więcej w zimnych porach roku, a mniej w ciepłych. Jednak niewystarczająca ilość snu może zwiększać temperaturę mózgu, więc teoria może być jednak prawdziwa.

 

Magazyn Biology Letters informuje, że im więcej ktoś ziewa, tym większy jest jego mózg. Naukowcy odkryli, że ssaki, które ziewają, posiadają duże mózgi i dużą liczbę komórek mózgowych. Uzasadnieniem ma być to, że im większy mózg, tym więcej neuronów ma zapotrzebowanie na tlen do normalnego funkcjonowania.

Przewlekłe lub zbyt częste ziewanie może być także objawem wielu chorób. Bardzo długie ziewanie może być objawem udaru lub nowotworu. Osoby z padaczką często donoszą, że często i wielokrotnie ziewają. Stąd wniosek, że nadmiar ziewania może być także próbą naszego organizmu, by przywrócić w nim równowagę.

 

Rozszyfrowano mechanizm działania toksoplazmozy

Specjaliści z Grenoble University Alpine rozszyfrowali sposób w jaki pierwotniak Toxoplasma gondii, wywołujący chorobę pasożytniczą zwaną toksoplazmozą, przejmuje kontrolę nad swoim żywicielem. Mały zbitek komórek jest w stanie przedostać się przez ludzki system odporności i zmieniać zachowanie zainfekowanego organizmu.

 

Z badań wynika, że kluczową rolę w powodzeniu tych pasożytów pełni białko GRA24, dzięki któremu mikrob kontroluje reakcję obronną organizmu. Toxoplasma gondii to pasożyt, który infekuje głównie koty. Niekiedy dostaje się do szczurów i myszy po czym wpływa na nie tak, że przestają się obawiać kotów, co czyni je łatwiejszym celem. W ten sposób pasożyt rozprzestrzenia się skuteczniej.

 

Według uczonych, Toxoplasma gondii jest też w stanie zmienić osobowość zainfekowanego człowieka. Od dawna padają sugestie, że całkiem sporo samobójstw jest właśnie wynikiem przejęcia kontroli nad ludźmi przez toksoplazmozę.

 

Pasożyt ten może pozostawać niezauważony bardzo długo, dlatego, że nie niszczy ukladu odpornościowego tylko sprytnie nim steruje. Udaje mu się to poprzez wpływanie na ważne białko p38a stanowiące podstawę w odpowiedzi organizmu na zakażenie.

 


 

Medytacja oddechu pozwala złagodzić ciężką depresję i lęki

Często okazuje się, że naturalne metody są bardziej skuteczne od chemioterapii w walce z depresją. Do takiego wniosku doszli naukowcy z Perelman School of Medicine na Uniwersytecie Pensylwanii, którzy wykazali, że nawet ciężką depresję i stany lękowe można załagodzić dzięki medytacji.

 

Techniki oddechowe wprowadzają człowieka w stan głębokiego odprężenia, łagodzą stres, napięcie, zmęczenie oraz negatywne emocje. Zespół badawczy, któremu przewodził Anup Sharma wykazał, że medytacja oddechu pozwala także złagodzić ciężką depresję w przypadkach gdy nie pomaga nawet leczenie antydepresantami.

 

25 pacjentów losowo przydzielono do dwóch grup. Pierwsza z nich wzięła udział w 8-tygodniowym programie. W pierwszym tygodniu odbyło się 6 sesji, podczas których praktykowano technikę oddechową Sudarshan Kriya, ćwiczono pozycje jogi, medytowano na siedząco i polecono jak radzić sobie ze stresem. W dalszej części programu, spotkania odbywały się raz w tygodniu i zalecono również uczestnikom praktykować medytację oddechową w domu. Natomiast pozostali pacjenci zostali przydzieleni do drugiej, kontrolnej grupy.

 

Badania wykazały, że czynności medytacyjne przyczyniły się do znacznej poprawy w zakresie depresji i lęków u osób ze stwierdzonym ciężkim zaburzeniem depresyjnym. Po 8 tygodniach, pacjentom którzy brali udział w ćwiczeniach medytacyjnych odjęto średnio 10 punktów w Skali Depresji Hamiltona (HDRS), 15 punktów w Skali Depresji Becka (BDI) oraz 5 punktów w Skali Lęku Becka (BAI).

 

Anup Sharma potwierdza, że medytacja oddechu to potencjalnie skuteczna metoda terapeutyczna w walce z depresją. Co ważne, pacjenci nie muszą narażać się na skutki uboczne antydepresantów i mogą ćwiczyć dosłownie wszędzie. Podczas kolejnych badań, Sharma będzie analizował wpływ medytacji oddechu na strukturę i funkcjonowanie mózgu pacjentów z depresją. Wyniki badań opublikowano na łamach czasopisma Journal of Clinical Psychiatry.

 

Częste stosowanie diet powoduje przybieranie na wadze

Ludzie, którzy często stosują diety, mogą początkowo odnotować utratę wagi, ale po ich zakończeniu muszą liczyć się z efektem jo-jo. Zmiany w metabolizmie są jednym z powodów, dlaczego większość diet opartych na sztucznych ograniczeniach kalorycznych kończy się niepowodzeniem.

 

Przeprowadzono badania u bliźniąt jednojajowych, które stosowały różne diety. Wykazano, że czynniki genetyczne w dużej mierze nie są odpowiedzialne za wagę ludzi. Najnowsze badania starają się ustalić, dlaczego niektórzy ludzie, nawet po rygorystycznej diecie, tak łatwo wracają do swojej maksymalnej wagi.

Izraelska grupa naukowców próbowała odtworzyć ludzki efekt jo-jo u myszy laboratoryjnych. Naukowcy karmili gryzonie w kilku cyklach, na przemian tucząc je i odchudzając. Zaczęli z dużymi porcjami o wysokiej zawartości tłuszczu, a następnie odchudzali je normalną dietą o lekkich posiłkach. Podobnie jak ludzie, myszy powoli przybierały na wadze, jednak myszy, które posiadały stałą dietę, nawet o dużej wysokości kalorycznej, utrzymywały stałą masę ciała.

 

Myszy, u których zmieniano wartość kaloryczną diety posiadały wolniejszy metabolizm od tych na stałej wartości kalorycznej, nawet gdy jadły taką samą ilość pokarmu. Jest to wynik zmiany w metabolizmie organizmu występującej podczas efektu jo-jo.

 

Badania dowodzą, że za zmianę w metabolizmie w większości są odpowiedzialne drobnoustroje jelitowe, mikrobiomy. Epizodyczna utrata wagi może być metabolicznie niebezpieczna – uszkadza drobnoustroje i spowalnia metabolizm. By ponownie wyregulować swoje spalanie energii zalecane jest przede wszystkim spożywanie dużych ilości błonnika oraz pokarmów bogatych w polifenole, owoców, warzyw, orzechów, nasion, oliwy z oliwek.

Według naukowców najlepszym rozwiązaniem, jeśli chce się schudnąć, jest unikanie sztucznych diet oraz liczenia kalorii. Zamiast tego proponowane jest zróżnicowane pożywienie, bogate w błonnik, a resztą powinny zająć się drobnoustroje jelitowe.

 

Z czym wiąże się bycie leworęcznym?

Najnowsze badania dowodzą, że bycie leworęcznym jest bardziej niebezpieczne od bycia praworęcznym. Do takich wniosków doszło dwoje lekarzy z Południowej Kalifornii, według nich średnia długość życia osoby leworęcznej jest o 9 lat krótsza od długości życia osoby praworęcznej.

 

Osoby leworęczne to około 10-20% populacji naszej planety. Pół miliarda ludzi jest zmuszone do życia w świecie, który w wielu aspektach nie jest przystosowany do ich wymagań oraz potrzeb. Prowadzenie pojazdów, klawiatura, akordeon – właściwie wszystko jest przystosowane dla osób praworęcznych.

Po przeanalizowaniu statystyk wypadków w ciągu czterech lat spośród dwóch tysięcy młodych ludzi, dowiedziono, że osoby leworęczne są o 20% częściej narażone na kontuzje sportowe od osób praworęcznych, dodatkowo, znacznie częściej zdarzają im się wypadki przy pracy. Całokształt wpływa na wynik o aż 40% więcej wypadków w ciągu życia, niż u osób praworęcznych.

Ludzie leworęczni są w stanie o wiele łatwiej zranić się narzędziami w pracy. Psychologowie uważają jednak, że osoby leworęczne nie są mniej sprawne od praworęcznych. Twierdzi się, że w większości przyczyną jest niewygoda oraz nieporadność w świecie, w którym prawie wszystko jest przystosowane do prawej dłoni.

 

Jak światło smartfona wpływa na pracę Twojego mózgu i ciała?

Badania dowodzą, że spoglądanie na ekrany urządzeń elektronicznych przed snem ma zgubny wpływ na naszą zdolność zasypiania. Często pojawia się wtedy trudność z zasypianiem, a także całkowite wybudzenie. Wszystko za sprawą tego, jak światło generowane przez ekrany jest odbierane przez nasz mózg.

 

Niebieskie światło, które generują smartfony, tablety oraz ekrany komputerów i telewizorów świeci tak jasno, że odróżnia się nawet w słoneczny dzień. Spoglądanie na ekrany smartfonów przed snem posiada wpływ mylący nasz mózg. Powoduje zaprzestanie produkcji melatoniny, hormonu, który wysyła naszemu ciału sygnał, że czas iść spać.

 

Przez zakłócanie produkcji melatoniny, smartfon może zakłócić cykl snu, poprzez sztuczne wybudzenie mózgu. To sprawia, że coraz trudniej jest zasypiać, co może być przyczyną poważnych problemów zdrowotnych. Zaburzenia snu mogą powodować rozregulowanie hormonalne organizmu, problemy w skupieniu następnego dnia, a także obniżenie ogólnego samopoczucia.

Aby zwalczyć ten problem, projektanci aplikacji komputerowych tworzą programy przyciemniające
oraz ocieplające światło ekranów, np. F.lux lub Twilight. Dostosowują one tony świetlne tak, by usunąć niebieskie światło w określonej porze dnia, a pomarańczowa poświata znacznie mniej męczy wzrok. Jednak nawet mimo istnienia specjalnych programów i aplikacji, najkorzystniejsze dla zdrowia będzie całkowite unikanie świecących ekranów przed snem.

 

Powstała ultradźwiękowa laska dla osób niewidomych

Inżynier z uniwersytetu w Manchesterze, Vasileos Tsormpatsodis, stworzył usprawnioną laskę dla osób niewidomych, która pozwala zlokalizować przeszkodę bez jej dotykania. Działa na tej samej zasadzie, co czujnik parkowania.

 

W końcówce laski zostały wbudowane niedrogie czujniki ultradźwiękowe oraz komputer. Część urządzenia została stworzona przy pomocy drukarki 3D. Laska pod nazwą mySmartCane generuje dźwięk, jeśli znajduje się przed nią jakiś przedmiot.

 

Częstotliwość fal dźwiękowych umożliwia ocenę odległości urządzenia od przeszkody. Osoba niewidoma słyszy generowany sygnał dzięki stosowaniu słuchawki. Dzięki ultradźwiękowej końcówce urządzenie jest w stanie znaleźć nawet trudne do rozpoznania.

W przyszłości wynalazca planuje stworzyć kolejną laskę, która podczas wykrycia przeszkody zamiast dźwięku będzie generowała wibracje.

 

Co powoduje senność po posiłku?

Wielu ludzi zakłada, że zmęczenie po obfitym posiłku jest spowodowane przez przekierowanie krwi z mózgu do jelit. Naukowcy przez długi czas nie potrafili dokładnie wyjaśnić skąd bierze się senność po jedzeniu, postanowiono więc przyjrzeć się bliżej temu zjawisku.

 

Najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie eLife opisują zaobserwowane po jedzeniu wzorce snu muszek owocowych. Co ciekawe, okazało się, że tylko niektóre rodzaje żywności spowodowały senność. Dodatek soli i białka spowodował u muszek okres 40-minutowego snu, natomiast cukier nie przyniósł już takiego efektu.

Następnie obserwowano aktywność mózgu podczas jedzenia. Okazało się, że wprowadzenie do organizmu białka aktywowało obszar mózgu odpowiedzialny za senność. W oświadczeniu, współautor badania, Keith Murphy, wyjaśnił, że na podstawie badania udało się zidentyfikować kilka układów w mózgu przeznaczonych do kontrolowania snu po posiłku. Dodatkowo, dowiedziono, że spożycie soli wpływa na sygnalizację oksytocyny. Pozwala to na regulowanie snu i może zapobiec poobiedniej drzemce.

Mimo nowości na temat mechanizmów kontrolujących sen po posiłku, nadal wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. W związku z tym zespół spekuluje, że być może sen ułatwia trawienie lub przyczynia się do konsolidacji pamięci na temat lokalizacji źródeł żywności. Naukowcy twierdzą, że będzie potrzebne jeszcze wiele badań, zanim tajemnica poobiedniej drzemki zostanie w pełni rozwiązana.

 

Jak stres niszczy Twój mózg?

Każde doświadczane, stresujące wydarzenie może mieć znaczący, trwały wpływ na nasz mózg. Stres może niszczyć strukturę mózgu oraz zmieniać funkcje jego kluczowych regionów, wskazują nowe badania.

 

Przedłużone napięcie, znane również jako stres przewlekły, już dawno zostało uznane za zjawisko prowadzące do poważnych konsekwencji poznawczych. Są one przyczyną wielu zaburzeń psychicznych, takich jak stres pourazowy. Jednak niebezpieczeństwo silnego stresu, a także wpływ pojedynczych traumatycznych momentów na funkcjonowanie mózgu, pozostało w dużej mierze niezgłębione.

Jak można się domyślić, jak zwykle musiały ucierpieć na tym zwierzęta, zespół naukowców zdecydował się na zbadanie mózgów myszy po poddaniu ich epizodowi 40-minutowego stresu, w którym zostały wielokrotnie porażone prądem w łapki. W artykule opublikowanym przez Molecular Biology, autorzy badania wyjaśniają, że spowodowało to wydzielenie hormonu stresu o nazwie kortykosteron, co przyczyniło się do wzrostu poziomu neuroprzekaźnika o nazwie glutamate w korze przedczołowej mózgu.

Poziomy neuroprzekaźnika zaczęły wracać do normy około 24 godziny później, choć wiele neuronów uległo uszkodzeniu. W dendrytach neuronów nastąpił zanik lub śmierć komórek. Jest to istotne, ponieważ rejon ten jest mocno zaangażowany w wyższe poznanie i ma zasadnicze znaczenie dla zdolności racjonalnego myślenia oraz podejmowania decyzji. Zaburzenia były widoczne przez okres do dwóch tygodni po zakończeniu eksperymentu, co sugeruje, że nawet krótkie epizody stresu mogą powodować trwałe uszkodzenie mózgu.